JP6388263B2 - 取水装置および発電装置 - Google Patents
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Description
ところで、除塵用にスクリーンを用いた取水装置が既に提案されている。
特許文献1は、スクリーンによって谷川から水とともに流れて来る枯れ葉や木屑を除去し、きれいな水を貯水池に溜める構成を提案している。
特許文献2は、河床に取水槽を形成し、取水槽の上部開口をスクリーンで塞いだ構成を提案している。
特許文献3は、水路中に上下2段構造の分流装置を設置し、下段水槽を水路よりも低い位置に形成し、下段水槽の上面にスクリーンを配置する取水装置を提案している。
特許文献2についても、特許文献1と同様にスクリーンに岩石や樹木の枝等が導かれる可能性があり、また水路内に設置する取水装置ではない。
特許文献3は、水路中に設置する取水装置であるが、スクリーン上を全ての塵芥が通過するために、土砂塵芥が通過することによってスクリーンが損傷することもある。
更に本発明は、落ち葉などの塵芥と、比重の大きな土砂塵芥とを分離し、比重の大きな土砂塵芥はスクリーンに導かれないようにすることでスクリーンの破損を防止できる取水装置を提供することを目的とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の取水装置において、前記スクリーンの前記上面には側面板を設け、前記側面板によって、前記スクリーンの前記上面に形成する流水幅を前記水路の幅よりも狭くしたことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の取水装置において、前記側面板によって、上流より下流の前記流水幅を狭くしたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の取水装置において、前記スクリーンの下方に導水板を設けたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の取水装置において、前記上流堰板には、比重の大きな土砂塵芥を通過させる塵芥開口部と、前記塵芥開口部を開閉する遮蔽板とを設けたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の取水装置を用いた発電装置であって、前記出水口から流出させる前記水を用いて発電を行うことを特徴とする。
図1は本実施例による取水装置を水路内に設置した状態を示す斜視概念図、図2は同取水装置の上面図、側面図、および要部上面図、図3は同取水装置に用いる下流堰板および発電機器を示す斜視図、上面図、および側面図、図4は同取水装置を用いた発電装置の上面図および側面図である。
取水装置は、水路10内の上流側に配置する上流堰板20と、水路10内の下流側に配置する下流堰板30と、上流堰板20の上部と下流堰板30の上部との間に配置するスクリーン40と、下流堰板30に形成する出水口31とを備えている。
本実施例によれば、比重の大きな土砂塵芥12は上流堰板20で堰き止めてスクリーン40上面に流れないため、スクリーン40の破損を防止できる。
また本実施例によれば、上流堰板20で堰き止めた比重の大きな土砂塵芥12を、塵芥開口部21を開いて下流に流すことで、土砂塵芥12の堆積を取り除くことができる。
このように、本実施例では、塵芥開口部21は、通常状態においては閉鎖して比重の大きな塵芥を上流堰板20の上流側に堆積させることができ、必要に応じて塵芥開口部21を開口して土砂塵芥12を流すことができる。
本実施例によれば、流水幅を水路10の幅よりも狭くすることでスクリーン40上面を流れる水位を高くすることができ、流水が少ない水路10においても塵芥11をスクリーン40に堆積させることなく取水を行うことができる。
また本実施例によれば、幅を狭くしない場合と比較して下流の流水幅を狭くすることで、スクリーン40の上面を流れる水の流速を、上流側より下流側で高めることができ、スクリーン40上面への塵芥11の堆積を防止できる。
本実施の形態によれば、特に上流堰板20近傍におけるスクリーン40の通水開口部から貯留槽50に流れ込む水の流れ方向を下流側に向けることができる。
なお、本実施例では導水板70を、上流堰板20から下流堰板30までの距離の半分よりも上流側に配置した場合を示したが、水路10との状況に応じて導水板70の位置、角度を変えることで、スクリーン40への塵芥付着を軽減できる。
スクリーン40は底面枠体100の上面に配置される。底面枠体100の上流には上流堰板20を垂下している。また、底面枠体100の上流下方には、導水板70を取り付けている。
底面枠体100の両側部には、一対の側板110を設けている。一対の側板110の間には、一対の側面板60が配置される。一対の側面板60の下流側端部には、間隔調整棒61を有している。間隔調整棒61は、保持部材62の長孔63に挿通されている。間隔調整棒61を長孔63内でスライドさせることで、側面板60の下流側端部の位置を変更することができる。側面板60の下流側端部の位置を変更することで、一対の側面板60の間隔を変更することができる。間隔調整棒61を長孔63内で所定位置にスライドさせた後に、ナットなどの締結部材を用いて間隔調整棒61を保持部材62に固定する。
なお、水路10の用水路幅が、本実施例による取水装置の幅と同じ場合には、水路10の用水路幅を形成する側壁を、一対の側板110として利用することができる。また、図2において、一対の側板110は水路10の用水路幅を形成する側壁を利用する場合を例示しており、側板110は底面枠体100より上部のみ設置している。
図2(c)において、破線引き出し線で示す部材の位置は、破線引き出し線で示す部材の位置に対して、一対の側面板60の間隔を狭めた状態を示している。
本実施例では、下流堰板30を導水路80の前端で垂下させているが、底面枠体100の後端で垂下させてもよい。
出水口31は、下流堰板30の下端から所定高さの位置まで開口している。出水口31の両側部には、一対のガイダー33が形成されている。開口調整板34は、一対のガイダー33の間に配置され、一対のガイダー33に沿って上下方向にスライド移動する。開口調整板34には、開口調整ねじ35に対応するナット部36を備えている。開口調整ねじ35は、保持部37によって下流堰板30に保持されている。開口調整ねじ35によって開口調整板34の高さを調整することができる。開口調整機構32は、少なくとも開口調整板34を含み、例えば、開口調整ねじ35、ナット部36、保持部37によって構成され、出水口31の開口面積を調整する。
水車91は、発電機92とともに、下流堰板30の下流側であって、導水路80の下方空間に配置される。
一対の側板110に沿って補強側板120が更に配置される。発電取付部材94は、補強側板120に固定され、導水路80の側方空間に一対の吊り下げ部材95を備えている。水車91および発電機92は、吊り下げ部材95によって吊り下げられている。
水車91および発電機92を吊り下げ固定する発電取付部材94は、補強側板120から取り外すことができ、塵芥開口部21を開いて土砂塵芥12を下流に流す場合には、出水口31を開放するとともに、発電取付部材94を引き上げることで、土砂塵芥12を下流に流すことができる。
また、本実施例では水車91を水路10内に配置したものを示したが、水路10の底面よりも下方位置に水車91を配置してもよく、更には出水口31からの取水を配管によって取り出して水車91に導いてもよい。
図5は本実施例による取水装置を、段差工を設けた水路内に設置した状態を示す側面図である。なお、上記実施例と同一部材には同一符号を付して説明を一部省略する。
従って、スクリーン40は、段差部20Aの高位面20Bと下流堰板30の上部との間に配置する。
また、本実施例においても、出水口31から水車(図示せず)の下方に取水を導く構成とすることができ、下流堰板30の上方に出水口31を設けて水車(図示せず)の上方に取水を導く構成とすることができる。水車は、水路10内の低位面20C、または水路10の低位面20Cよりも下方位置に配置できる。また、出水口31からの取水を配管によって取り出して水車に導いてもよい。
11 塵芥
12 土砂塵芥
20 上流堰板
21 塵芥開口部
22 遮蔽板
30 下流堰板
31 出水口
32 開口調整機構
40 スクリーン
50 貯留槽
60 側面板
70 導水板
91 水車
92 発電機
Claims (6)
- 水路内に設置される取水装置であって、
前記水路内の上流側に配置する上流堰板と、
前記水路内の下流側に配置する下流堰板と、
前記上流堰板の上部と前記下流堰板の上部との間に配置するスクリーンと、
前記下流堰板に形成する出水口と
を備え、
前記スクリーンには、落ち葉などの塵芥を通さない通水開口部を形成し、
前記上流堰板、前記下流堰板、および前記スクリーンによって貯留槽を形成し、
前記貯留槽には、前記通水開口部から水が流入し、
前記貯留槽に流入した前記水は前記出水口から流出し、
前記出水口には、前記出水口の開口面積を調整することで前記スクリーンの上面を流れる前記水の流量を調整する開口調整機構を設けたことを特徴とする取水装置。 - 前記スクリーンの前記上面には側面板を設け、
前記側面板によって、前記スクリーンの前記上面に形成する流水幅を前記水路の幅よりも狭くしたことを特徴とする請求項1に記載の取水装置。 - 前記側面板によって、上流より下流の前記流水幅を狭くしたことを特徴とする請求項2に記載の取水装置。
- 前記スクリーンの下方に導水板を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の取水装置。
- 前記上流堰板には、比重の大きな土砂塵芥を通過させる塵芥開口部と、前記塵芥開口部を開閉する遮蔽板とを設けたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の取水装置。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の取水装置を用いた発電装置であって、前記出水口から流出させる前記水を用いて発電を行うことを特徴とする発電装置。
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